Как сделать трансформатор своими руками?
Повышающие или понижающие трансформаторы на сегодняшний день используются для преобразования напряжения. Их устройство представляет собою машину, которая имеет высокое КПД и применяется во многих областях техники. Многие часто задаются вопросом, как сделать трансформатор своими руками. Для того чтобы самостоятельно собрать это устройство могут потребоваться определенные знания. Также следует знать весь технологический процесс.
Как сделать трансформатор своими руками?
Если вам необходимо самостоятельно соорудить этот аппарат, тогда следует ответить на вопросы:
Для чего необходимо устройство: для повышения или понижения тока?
Какое напряжение будет через него проходить?
На какой частоте будет работать ваш аппарат?
Какую мощность он должен иметь после изготовления?
После того как вы ответите на эти вопросы можно приступать к покупке необходимых материалов. Все материалы для того чтобы сделать трансформатор своими руками можно найти в магазине. В магазине вам необходимо приобрести ленточную изоляцию, сердечник (при необходимости снять его можно из старого телевизора), провода, которые имеют эмалевую изоляцию. Ленточная изоляция трансформатора должна иметь высокое качество.
Трансформатор своими руками также необходимо наматывать. Для его намотки вам потребуется соорудить простой станок. Для его изготовления вам может потребоваться доска шириною 10 см и длиною 40 см. На нее нужно прикрепить с помощью шурупов два бруска 50 на 50 мм. Расстояние между ними обязательно должно составлять не меньше 30 см. Потом просверлите небольшие отверстия с диаметром в 8 мм. В эти отверстия необходимо будет вставить пруты, на которые будет надета катушка трансформатора.
С одной стороны, вам необходимо нарезать небольшую резьбу. После того как вы закрутите шайбу у вас будет готова его ручка. Размер намоточного станка может быть любым. В первую очередь все зависит от размеров сердечника. Если сердечник имеет форму кольца, тогда его намотку следует выполнять вручную.
Трансформатор своими руками может иметь разное количество витков. Необходимое количество витков вы рассчитаете исходя из его мощности. Например, если вам необходимо устройство от 12 до 220 В, тогда мощность аппарата будет составлять от 90 до 150 Вт. Магнитопровод должен иметь О – образную форму. Взять его можно из старого телевизора. Сечение необходимо определить с помощью формулы.
На следующем этапе вам потребуется определить количество витков на 1 В, которое в данном случае равно 50 Гц, деленное на 10. Первичная и вторичная обмотка рассчитывается с помощью формулы:
W1= 12 Х 5 = 60 и W2= 220 Х 5=1100.
Определить в них токи можно с помощью:
I1 = 150:12=12,5 А и I2=150:220=0,7 А.
Вот так рассчитываются все параметры будущего трансформатора. Инструкция трансформатора содержит в себе эти формулы для расчета.
Процесс изготовления каркаса катушек
Каркас делают из картона. Его внутренняя часть должна быть немного больше чем стержень сердечника. Если вы используете О – образный сердечник, тогда необходимо будет две катушки. Если сердечник будет Ш – образным тогда нужна одна катушка.
Если вы используете круглый сердечник, тогда его предварительно необходимо обмотать изоляцией. После этого можно приступать к намотке провода. После того как первичная обмотка будет завершена ее необходимо закрыть 3 слоями изоляции. Потом вам необходимо начать накручивать вторичный ее слой. Концы обмоток следует вывести наружу. При использовании магнитопровода каркас необходимо делать так:
Изготовление обмоток для повышающего трансформатора
Катушку необходимо надеть на деревянный брусок. Предварительно в нем следует просверлить отверстие для намоточного прутка. Подключение трансформатора тока считается наиболее ответственным шагом. Эту деталь следует вставить в станок и приступить к изготовлению обмотки:
Сборка повышающего трансформатора
Если вы желаете сделать трансформатор своими руками, тогда мы вам поможем. Чтобы собрать повышающий трансформатор необходимо разобрать сердечник. Если вы используете отдельные пластины, тогда следует определить толщину пакета и необходимо рассчитать О – образные и Ш – образные листы. Если при включении устройства будет слышен шум или дребезг, тогда следует плотнее закрепить крепеж. После этого нужно провести испытание трансформатора. Для этого нужно включить его в сеть и на первичной стороне должно появиться напряжение в 12 В.
Важно знать! После включения устройства его необходимо оставить включенным на несколько часов. Трансформатор не должен перегреваться.
Инструменты и материалы для изготовления устройства
Для его изготовления вам потребуются следующие инструменты:
Сделать этот трансформатор несложно. Трансформатор для галогенных ламп тоже можно сделать с помощью этих инструментов. Помните, что не нужно отступать от технологии намотки. Если все правила будут соблюдены, тогда оно проработает много лет. Этих инструментов и материалов хватит для того, чтобы изготовить трансформатор своими руками.
Похожие статьи по теме
Для движителя ховерборда, уже пробовали мотать конические катушки – электромагниты, или впервые об этом слышите сейчас информацию?!
О трансформаторах Мельниченко на 2 Квт: как их собирать и приводить в действие?
Потребление электрической энергии с каждым годом возрастает. А стоимость этого ресурса продолжает увеличиваться. Потому многие озабочены проблемой повышения коэффициента полезного действия для установок, которые задействованы в подобных процессах. Различные виды трансформаторов способны стать настоящим спасением в такой ситуации. Но они требуют точных расчётов. Приводим несколько советов, как собирать трансформатор Мельниченко на 2 кВт.
Общая информация
Андрей Мельниченко впервые объясняет, как устроен процесс. Становится понятно, как организовать выработку энергии без потребления дополнительных ресурсов разных видов.
В основе –два главных компонента:
На этой базе изобретатель строит свои генераторы. Работа ведётся с твердотельными устройствами, статического типа. Они способны генерировать электричество вне зависимости от частотного диапазона. Это касается и следующих направлений:
Эффект находит применение в нескольких сферах:
Особенности и основной принцип
В настоящее время оформляют много патентов по генерированию электричества. Многие устройства также оформляются документально, если они работают по соответствующему принципу. Это касается и России, и зарубежных стран. Планируется распространить действие патентов на полезные модели, промышленные образцы.
В основе трансформатора Мельниченко лежит применение свободной или дополнительной энергии, которая образуется за счёт магнитного поля, идущего от ферромагнетиков. После появления эта энергия преобразуется в полезную электрическую энергию, обеспечивающую работу разных устройств.
Генерация самой энергии – это процесс физического характера. Он предполагает использование нескольких компонентов и явлений:
От самого источника электрического тока получение, преобразование энергии не требует дополнительных затрат.
В процессе преобразования одного вида энергии в другой используются специальные обмотки – так называемые съёмные. Функцию ферромагнетика в этом случае могут выполнять различные элементы:
Ферромагнетики отличаются нулевым импедансом, гарантирующим стабильность работы. Сопротивление индуктивного типа работает с тем же значением. В отличие от обычных схем, отсутствует какая-либо реакция на электрическое поле Максвелла. Трансгенерация электроэнергии – название процесса, которое использовал сам автор. Он же актуален в случае с трансформатором Миличенко.
Что ещё надо учесть?
Классическая электротехника отличается тем, что через намагничивающие обмотки замкнуто всё магнитное поле, связанное с той или иной цепью. Поля рассеивания магнитного типа работают по такому же правилу. Потому затраты энергии становятся одинаковыми для обычного режима и поля, появляющегося после намагничивания.
Энергетические потоки вектора Пойтинга отличаются переходом от проводов к магнитным полям. Электромагнитные потоки, не охватывающие обычный электрический ток, часто возникают в системах с общими магнитными полями. Источник одного из потоков энергии в этом случае – само окружающее пространство. Мощность в 2 кВт требует дополнительных корректировок.
Дополнительные рекомендации для практических опытов
Следует обратить внимание на такие моменты, когда устройство создаётся на практике:
Как ещё организовать минимальное потребление электрической энергии?
Запас, расход электрической энергии происходит с опорой на электромагнитное поле в рабочем зазоре машины. При этом само поле постоянно вращается. Итоговая сумма реактивных токов у статорных обмоток равна нулю. Обстоятельство будет полезным при получении максимальных результатов с устройствами Миличенко.
Главное – понять, как происходит обмен разных видов энергии, преобразование их из одной разновидности в другую. Трёхфазные асинхронные электрические машины можно представить как совокупность индуктивностей, у которых есть несколько особенностей:
Электромагнитная энергия начинает запасаться, когда электрический ток проходит по индуктивностям. Если ток переменный – то максимум для запаса характерен в момент достижения такого же максимального значения, но у амплитуды переменного тока. В фазных обмотках эта энергия становится синусоидальной. Потому и значения максимального уровня достигаются два раза за время, пока проходит один период.
При размыкании характерно значительное увеличение энергии индуктивности. Ведь появляется так называемая наведённая самоиндукция ЭДС.
Главная задача – использовать заряд энергии с большей рациональностью. Тогда схема будет не такой сложной.
О механическом разрыве тока
Образование разрыва между индуктивностью и током приводят к тому, что появляется дуга. Электротехники оценили это явление для каждой сферы. Автомобильная техника и её зажигание работают на основе данного принципа.
Они тоже состоят из нескольких элементов:
Но учёные до сих пор не поняли многие явления, связанные с процессом образования дуги.
По поводу компенсации реактивной мощности
Индуктивные токи становятся причиной менее эффективной работы у асинхронных электрических машин в определённые моменты. Эти токи ещё называют реактивными. Магнитное поле в рабочем зазоре – единственный эффект, которым сопровождается их появление.
Потому на практике применяют специальные конденсаторы с эффектом компенсации. Фаза тока будет опережающей для устройств по отношению к синусоиде напряжения у сети. Главное назначение – соединение с индуктивными статорными обмотками.
Резонансный режим – идеальный вариант работы, который позволяет получить максимум эффективности. Электрические конденсаторы с определённой мощностью для этого соединяются к фазным обмоткам.
Немного об эфирной энергетике
Пока что этот процесс остаётся самым непонятным. Ведь для получения результата необходимо понять, как использовать эфир или сферический вакуум, который окружает людей. Здесь требуется понять, как использовать обратную положительную связь в электрических установках. Большинство проблем сейчас возникают из-за того, что такая связь остаётся неустойчивой.
Нужно сделать так, чтобы разрывов на разных этапах работы не происходило. Один из вариантов – добавление специальных стабилизирующих компонентов к любой точке в системе. Например, для предотвращения безудержного роста одного из показателей. Главное – выбирать достаточную величину порога стабилизации. Постоянно разрабатываются различные схемы.
Подведение итогов
Можно сделать несколько выводов относительно того, как собирают трансформатор.
Индуктивность характерна практически для электроприёмников, работающих с переменным током. Потому часть электрической энергии используется без какой-либо пользы для владельцев. Если исключить реактивные интервалы времени – можно добиться экономии по расходам. Потом электрический ток и энергия используются с выгодой для потребителей, внутри самих сетей.
Принудительная циркуляция потоков электричества – один из вариантов обеспечения эффективности в случае с трёхфазными индуктивными нагрузками. Для этого фазные токи прерываются в реактивные интервалы времени, с помощью электронных ключей различных групп.
Оптимальный результат легче получить при быстродействующем разрыве тока, когда нагрузка становится максимальной. Это нужно сделать дважды за период реактивного тока.
С каждым годом появляется всё больше установок, способствующих экономии энергии. Одной из них был и трансформатор Мельниченко. Главная цель – сделать так, чтобы свести к минимуму работу индуктивностей. Из-за них снижается эффективность как самих электрических сетей, так и приборов, которые от них работают.
Важно проследить за тем, чтобы индуктивность отключалась от источников переменного тока в подходящие моменты. Тогда электроэнергия расходуется на 20-30% экономнее.
Как сделать трансформатор своими руками?
Несмотря на многообразие электрооборудования на рынке, далеко не во всех ситуациях можно найти подходящий преобразовательный агрегат для решения конкретной задачи. Поэтому многие обыватели пытаются изготовить трансформатор своими руками для получения определенных параметров работы. Стоит отметить, что намотать трансформатор может каждый, даже без специализированного оборудования и особых навыков, но этот процесс довольно трудоемкий и кропотливый. Поэтому изначально вам придется определиться с типом и характеристиками прибора.
Что понадобится для сборки?
Все преобразователи подразделяются на две основные категории – повышающие и понижающие трансформаторы.
В зависимости от предназначения, конструктивных особенностей и места установки их можно разделить на такие категории:
Практически каждое из вышеперечисленных устройств вы можете воссоздать в домашних условиях. Наиболее простым вариантом является перемотка трансформатора из заводского изделия, так как он уже содержит необходимые элементы. Главное, чтобы первичная обмотка подходила по номиналу питающего напряжения и мощности. Куда хуже, если перематывать нужно обе обмотки, к примеру, если и первичная, и вторичная обмотка пробиты или получили механическое повреждение.
Для изготовления трансформатора своими руками вам понадобятся:
Помимо этого вам могут пригодиться: молоток с деревянной пресс-планкой, паяльник для соединения проводов, ножницы, пассатижи. Но перед изготовлением, обязательно рассчитайте параметры трансформатора.
Расчеты
Наиболее сложный вариант, если вы будете изготавливать трансформатор своими руками с нуля. В таком случае расчет электрической машины производится в зависимости от выходной мощности. Исходя из этого параметра, рассчитывается мощность первичной обмотки. Если вы используете заводской сердечник, то можно считать эти величины одинаковыми, если вы соберете его самостоятельно, то P2 = 0,9 * P1
Это приблизительный расчет с учетом потерь в сердечнике. В зависимости от качества шихтовки своими руками, разница мощностей может находиться в пределах от 5 до 20%.
В зависимости от мощности первички определяется сечение магнитопровода, которое вычисляется по формуле: S = √P1
Следует отметить, что мощность для вычислений берется в Ваттах, а размеры сердечника получаем в квадратных сантиметрах.
Далее определяется коэффициент передачи электромагнитной энергии: k = f/S,
Где k – коэффициент передачи, f – частота сетевого напряжения переменного тока, S – площадь сечения магнитопровода.
Исходя из полученного коэффициента, определяется число витков в обмотках по величине входных и выходных напряжений: N1 = k*U1, N2 = k*U2
Это приблизительные вычисления, предназначенные для бытового применения радиолюбителями. Заводские трансформаторы имеют более сложную процедуру расчета, которая производится по справочникам и зависит от их типа и назначения (силовые, измерительные, трехобмоточные, тороидальные устройства и т.д.)
Далее рассчитывается сила тока в первичной обмотке трансформатора: I1 = P1 / U1
Соответственно, ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора, вычисляется по формуле: : I2 = P2 / U2
Исходя из величины тока в каждой обмотке, выбирается сечение жилы. Но заметьте, что проводник в обмотке значительно хуже охлаждается, поэтому запас сечения делается на 20 – 30%. Проще выполнять данную работу медными проводами, но это требование не критично.
Таблица: выбор сечения, в зависимости от протекающего тока
| Медный проводник | Алюминиевый проводник | ||
| Сечение жил, мм 2 | Ток, А | Сечение жил. мм 2 | Ток, А |
| 0,5 | 11 | — | — |
| 0,75 | 15 | — | — |
| 1 | 17 | — | — |
| 1.5 | 19 | 2,5 | 22 |
| 2.5 | 27 | 4 | 28 |
| 4 | 38 | 6 | 36 |
| 6 | 46 | 10 | 50 |
| 10 | 70 | 16 | 60 |
| 16 | 80 | 25 | 85 |
| 25 | 115 | 35 | 100 |
| 35 | 135 | 50 | 135 |
| 50 | 175 | 70 | 165 |
| 70 | 215 | 95 | 200 |
| 95 | 265 | 120 | 230 |
| 120 | 300 | ||
Сборка повышающего трансформатора
Особенностью повышающего трансформатора является большее сечение жил первичной обмотки трансформатора по отношению к вторичной. Ярким примером может служить любой агрегат, повышающий напряжение питания 220 Вольт до 400, 500, 1000 В и т.д., соответственно класс изоляции трансформатора выбирается по номиналу вторичной обмотки, как в сетевых трансформаторах.
Заметьте, что проводник большого сечения не получится намотать самодельным станком, поскольку вы не сможете выдать достаточное усилие. Определить это довольно просто – если первые витки свободно двигаются по каркасу катушки или хуже того, вы видите явный зазор между жилой и каркасом, переходите к ручной намотке.
Для сборки вам потребуется выполнить такую последовательность действий:
Если у вас имеется готовый образец, можете переходить к следующему этапу.
В случае наличия видимых зазоров рекомендуется придавливать витки деревянной пресс-плашкой или прибивать их через плашку молотком.
Периодически проверяйте плотность витков и их фиксацию на стержне. Хорошая фиксация не должна прогибаться и деформироваться при нажатии пальцами.
Мощные трансформаторы на большой номинал напряжения дополнительно пропитывается парафиновой изоляцией. Такая процедура приводит к повышению емкостных потерь, но создает дополнительную защиту от электрического тока.
Сборка понижающего трансформатора
Понижающий трансформатор будет отличаться большим количеством витков на первичке. В быту их можно часто встретить в блоках питания, сварочных аппаратах и прочем оборудовании. Правда, в импульсных блоках используется другая технология, поэтому ремонт таких устройств производится без трансформаторов.
Так как изготовление сварочного трансформатора своими руками довольно актуально для домашних самоделок, рассмотрим на примере этот вариант. Требования к процессу сборки соответствует предыдущему. Отличительной особенностью такого агрегата является большое сечение провода во вторичной обмотке, так как сварочный ток может достигать сотен ампер.
Процесс изготовления заключается в следующем:
Испытание
Для проверки работоспособности П-образных или тороидальных трансформаторов в домашних условиях можно воспользоваться обычным мультиметром. Для этого переведите измерительный прибор в режим прозвона и проверьте целостность каждой из обмоток. Затем проверьте изоляцию между каждой из обмоток и магнитопроводом и сопротивление между обеими обмотками. Это наиболее простой комплекс испытаний, который даст общее представление об исправности самодельного агрегата.
Для проверки отсутствия короткозамкнутых витков используется лампа, включающаяся последовательно к первичной обмотке.
Помимо этого электрические машины испытываются в режиме холостого хода и короткого замыкания. Такие проверки показывают, насколько качественно собран преобразователь, но выполнять их в домашних условиях не обязательно.
